پیشرفت در زمینه‌ی انرژی‌های تجدید پذیر تا حدودی به کاهش هزینه باتری و قابلیت شارژ مجدد آن وابسته است. در 6 سال گذشته، 110 روستا در آفریقا و آسیا برق خود را از طریق برق خورشیدی با باتری‌های روی و اکسیژن تامین می‌کنند. این باتری‌ها پایه و اساس نوآوری‌ “سیستم ذخیره انرژی” ساخته‌ی نانت انرژی هستند. نانت انرژی شرکتی متعلق به پاتریک سون شیون، کارآفرین بیوتکنولوژی و اصالتا آفریقایی است.

توماس ادیسون، 100 سال پیش برای توسعه‌ی باتری روی تلاش کرد. اما نتوانست بفهمد چگونه می‎تواند از لحاظ تکنولوژی آنها را قابل استفاده کند. به گفته‌ی نانت انرژی، باتری‌های هوا-روی اولین محصول تجاری موجود می‌باشند.

دانشمندان نانت انرژی معتقد هستند به دو کلید موفقیت دست یافته‌اند: ساخت باتری‌های قابل شارژ و کاهش قیمت باتری به میزان 100 دلار به ازای هر کیلووات ساعت. این میزانی است که بسیاری از صنعتگران ادعا کرده‌اند کافی است تا بتوان با آن سلول خورشیدی بدون کربن ساخت، که حتی بتواند در زمانی که خورشید غروب می‌کند نیز عملکرد خود را حفظ کند.

باتری هوا-روی یکی از چندین جایگزین با پتانسیل باتری‌های لیتیوم-یون هستند،که تا کنون برای تولید انبوه ذخیره‌ساز انرژی و وسایل الکتریکی در نظر گرفته شده‌اند.

منابع تجاری روی کدامند؟

دکتر سون-شیونگ، روی مورد نیاز کمپانی خود را از اندونزی تهیه می‌کند و معقتد است این ماده بسیار فراوان است. به گفته‌ی سری نارایان پروفسور شیمی دانشگاه کالیفرنیای شمالی، ایالت متحده آمریکا 5 درصد از منبع روی را در اختیار دارد و 7 درصد از استخراج روی متعلق به معادن آلاسکا است. استرالیا و چین نیمی از ذخایر روی در دنیا را دارند و بزرگ ترین تولیدکنندگان آن هستند.

به گفته‌ی دکتر نارایان ذخایر لیتیوم، عنصر اصلی باتری‌های لیتیوم-یون، یک بیستم ذخایر روی است و البته هشدار داده که باتوجه به میزان بهره‌ورداری از معادن این حجم از روی تنها تا 25 سال دیگر خواهد بود. پس مشخص نیست که در آینده باتوجه به میزان استخراج روی کافی برای تولید این باتری موجود خواهد بود یا خیر.

موادی مانند لیتیوم به دلیل کم یاب بودن، قیمت بالایی دارند. همچنین استخراج لیتیوم برای سلامتی و امنیت کارگران بشدت خطر آفرین است. قرار گرفتن در معرض لیتیوم به مدت طولانی می‌تواند منجر به مشکلات ریوی شدید شود. از دیگر خطرات این ماده قابل اشتعال بودن آن است.

طبق گزارش تکنولوژی MIT باتری‌های هوا-روی، فاقد هرگونه مواد سمی هستند. اگرچه استخراج روی می‌تواند خطراتی به همراه داشته باشد. این خطر از سنگ معدن روی سولفید نشأت می‌گیرد و معمولا منجر به تولید سرب، کادمیم و نیکل می‌شود و به گفته‌ی دکتر نارایان تولید آن در مقیاس بالا می‌تواند مشکلات زیست محیطی را افزایش دهد.

نیروگاه خورشیدی با باتری روی چقدر هزینه خواهد داشت؟

دن ریچر، معاون دبیر انرژی در وزارتخانه کلینتون، اخطار داد که هزینه‌ی باتری به ازای هر کیلووات به تجهیزات و مقیاس نیروگاه بستگی دارد و همین موضوع انجام مقایسه‌ی درست را دشوار می‌کند.

نانت انرژی ادعا می‌کند که به ازای هر 100 کیلووات ساعت، هزینه باتری هوا-زینک در مقایسه‌ای مطلوب از هزینه‌ی باتری لیتیوم-یونی کمتر و در حدود نصف می‌باشد.

این باتری برای خانه و تجهیزات پرتابل می‌تواند استفاده شود؟

نانت انرژی می‌گوید تمرکز اصلی این باتری بر روی کارکرد در انواع نیروگاه‌های خورشیدی است. اما کمپانی پیش بینی می‌کند در آینده از این باتری برای ذخایر خانگی در کالیفرنیا و نیویورک بتوانند استفاده کنند.

روستاها و جزایر از این باتری‌ها در غالب یک بسته استفاده می‌کنند که برحسب میزان استفاده به تعداد موردنیازی از پنل خورشیدی متصل می‌کنند و در مواردی مانند منازل، مدارس یا پارکینگ کاربرد دارند. در ادامه، باتری‌ها می‌توانند برق لازم برای برج‌ها را نیز فراهم کنند. در قدم بعدی کمپانی قصد دارد تا حمل و نقل را هدف قرار دهد و روی ماشین‌های الکتریکی، اتوبوس و قطار از این باتری استفاده کند.

فرای تمام این‌ موارد می‌توان برای اولین بار تجهیزات رادیویی سیار خورشیدی داشت. دکتر سون شیونگ می‌گوید: قصد نداریم قول زودهنگام دهیم اما این باتری پتانسیل بالایی دارد و می‌تواند در تجهیزات قابل حمل و سیار استفاده شود. امیدواریم در سال‌های آینده به این مرحله برسیم.

منبع: zinc-battery-explain